การเข้ากันได้เชิงความร้อนระหว่างเซรามิกวีเนียร์และโครงเซรามิกชนิดความแข็งสูง

Main Article Content

Pannapa Sinthuprasirt
Sarah Pollington
Richard van Noort

บทคัดย่อ

เพื่อศึกษาถึงความเข้ากันได้เชิงความร้อนระหว่างโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงและเซรามิกวีเนียร์ โดยหาความสัมพันธ์ของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ในช่วงค่าต่างๆ กับค่าของโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงหลากหลายแบบซึ่งมีผลต่อการแตกร้าวของวัสดุเมื่อให้มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว โดยทำการวัดค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ชนิดผสมกันระหว่างลูไซต์ และเฟลด์สปาร์แต่ละอัตราส่วนที่มีผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ แตกต่างกันแล้วทำการเคลือบผิวกับโครงเซรามิกชนิดแข็งสูง โดยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ที่นำมาทดลองอยู่ในช่วงอัตตราส่วน ± 3 ppm/°C. โดยชิ้นงานถูกเตรียมในลักษณะชิ้นจานกลมจากนั้นดูผลจากความแตกร้าวเมื่อมีการทดสอบการทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ชิ้นตัวอย่างจะถูกนำไปวางในเตาอบเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส จากนั้นนำออกมาใส่ในน้ำเย็นที่เตรียมไว้หน้าเตาอบอย่างรวดเร็ว หลังจากนั้นวัสดุตัวอย่างจะถูกทำให้แห้งและนำไปตรวจดูรอยการแตกร้าว ถ้าพบรอยแตกร้าวก็จะถือว่าวัสดุตัวอย่างนั้นล้มเหลวที่อุณหภูมิ90 องศาเซลเซียส แต่หากยังไม่มีรอยแตกร้าวก็ให้นำวัสดุไปใส่ในเตาอบอีกครั้งโดยเพิ่มอุณหภูมิครั้งละ 10 องศาเซลเซียส ทำซ้ำขั้นตอนเดิมจนวัสดุตัวอย่างแตกร้าวจนหมด ค่าทางสถิติจะถูกคำนวณโดยใช้ ทูเวย์-อโนวาร่วมกับการเปรียบเทียบความหลากหลายของเทอร์กี โพส-ฮอก สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ชนิดผสมกันระหว่างลูไซต์ และเฟลด์สปาร์ที่นำมาทดลองในแต่ละช่วงอัตราส่วนในส่วนของการทดสอบการทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วค่าทางสถิติจะถูกคำนวณโดยใช้วันเวย์-อโนวาร่วมกับการเปรียบเทียบความหลากหลายของเทอร์กี ผลของค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนของเซรามิกวีเนียร์ชนิดผสมกันระหว่างลูไซต์ และ เฟลด์สปาร์แต่ละอัตราส่วน มีลักษณะสมการการถดถอยเชิงเส้นตรงและสำหรับโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงแบบ ไอพีเอส อีแมกซ์ แคด (IPS emax CAD) และแบบ วีต้า อินซีแรม วายแซด (VITA In Ceram YZ) เมื่อเคลือบผิวด้วยเซรามิกวีเนียร์ที่บริษัทผู้ผลิตแนะนำแล้วพบว่ามีความแตกร้าวที่อุณหภูมิ 192 ± 12 องศาเซลเซียสและ 179 ± 18 องศาเซลเซียส ตามลำดับโดยค่านัยสำคัญตั้งไว้ที่น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ (P<0.05) ในขณะที่เมื่อเคลือบผิวด้วยเซรามิกวีเนียร์ที่มีค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนเท่ากันระหว่างเซรามิกวีเนียร์และโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงทั้งแบบ ไอพีเอส อีแมกซ์ แคด (IPS emax CAD) และแบบ วีต้า อินซีแรม วายแซด ( VITA In Ceram YZ) พบว่ามีความแตกร้าวที่อุณหภูมิ 225 ±15 องศาเซลเซียส และ 218 ± 9 องศาเซลเซียส ตามลำดับโดยค่านัยสำคัญตั้งไว้ที่น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ (p<0.05) สำหรับโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงแบบฟลูออคานาไซด์ (Fluorcanasite) เมื่อเคลือบผิวด้วยเซรามิกวีเนียร์ที่มีค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนเท่ากันพบว่ามีความแตกร้าวที่อุณหภูมิ 232 ±25 องศาเซลเซียส ซึ่งมีค่ามากกว่าค่าความแตกร้าวของโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงทั้งแบบ ไอพีเอส อีแมกซ์ แคด (IPS emax CAD) และแบบ วีต้า อินซีแรม วายแซด (VITA In Ceram YZ) เมื่อเคลือบผิวด้วยเซรามิกวีเนียร์ที่มีค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนเท่ากัน อย่างมีนัยสำคัญ โดยค่านัยสำคัญตั้งไว้ที่น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ (p<0.05) การเลือกเซรามิกวีเนียร์เพื่อเคลือบผิวของโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงเพื่อให้ผลที่ดีที่สุดในการทนต่อการการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วคือการเลือกเซรามิกวีเนียร์และโครงเซรามิกชนิดแข็งสูงให้มีค่าสัมประสิทธ์ของการขยายตัวเหตุความร้อนเท่ากัน

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย ด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์

เอกสารอ้างอิง

[1] M. Guazzato, M. Albakry , SP. Ringer, and MV. Swain MV, “Strength, fracture toughness and microstructure of a selection of all-ceramic materials. Part II. Zirconia-based dental ceramics,” Dent Mater, vol. 20, no. 5, pp. 449–456, 2004.

[2] MN. Aboushelib, M. Kler, JM. van Zel, and AJ. Feilzer, “Effect of veneering method on the fracture and bond strength of bilayered zirconia restorations,” International Journal of Prosthodontics, vol. 21, no. 3, pp. 237–240, 2008.

[3] G. Isgro, H. Wang, CJ. Kleverlaan, and AJ. Feilzer, “The effects of thermal mismatch and fabrication procedures on the deflection of layered all-ceramic disc,” Dent Mater, vol. 21, no. 7, pp. 649–655, 2005.

[4] G. Isgro, CJ. Kleverlaan, H. Wang, and AJ. Feilzer, “The influence of multiple firing on thermal contraction of ceramic materials used for the fabrication of layered all-ceramic dental restorations,” Dent Mater, vol. 21, no. 6, pp. 557–564, 2005.

[5] DW. Jones and PA. Jones, “Modulus of elasticity of dental ceramics,” Dent Pract Dent Rec, vol. 22, no. 5, pp. 170–173, 1972.

[6] WD. Kingery, HK. Bowen, and DR. Uhlmann, Introduction to Ceramics, 2nd ed. New York : Wiley, 1976, pp. 50–56.

[7] GP. Mora and WJ. O'Brien, “Thermal shock resistance of core reinforced all-ceramic crown systems,” Journal of Biomedical Materials Research Banner, vol. 28, no. 2, pp. 189–194, 1994.

[8] AA. Barrett, NJ. Grimaudo, KJ. Anusavice, and MC. Yang, “Influence of tab and disk design on shade matching of dental porcelain,” Journal of Prosthetic Dentistry, vol. 88, no. 6, pp. 591–597, 2002.

[9] KJ. Anusavice, RD. Ringle, PK. Morse, CW. Fairhurst, and GE. King, “A thermal shock test for porcelain-metal systems,” Journal of Dental Research, vol. 60, no. 9, pp. 1686–1691, 1981.

[10] KJ. Anusavice, “Dental ceramics,” in Philip's Science of Dental Materials, 11th ed. Missouri, Elsevier Saunders, 2003, pp. 441–447.

[11] K. Asaoka and JA. Tesk, “Transient and residual stress in a porcelain-metal strip,” Journal of Dental Research, vol. 69, no. 2, pp. 463–469, 1990.

[12] KJ. Anusavice, PH. DeHoff, SW. Twiggs, and PC. Lockwood, “Thermal shock resistance of porcelain discs,” Journal of Dental Research, vol. 62, no. 10, pp. 1082–1085, 1983.

[13] JP. Coffey, KJ. Anusavice, PH. DeHoff, RB. Lee, and B. Hojjatie, “Influence of contraction mismatch and cooling rate on flexural failure of PFM systems,” Journal of Dental Research, vol. 67, no. 1, pp. 61–65, 1988.

[14] JP. Nielsen and JJ.Tuccillo, “Calculation of interfacial stress in dental porcelain bonded to gold alloy substrate,” Journal of Dental Research, vol. 51, no. 4, pp. 1043–1047, 1972.

[15] G. Isgro, CJ. Kleverlaan, H. Wang, and AJ. Feilzer, “Thermal dimensional behavior of dental ceramics,” Biomaterials, vol. 25, no. 12, pp. 2447–2453, 2004.

[16] R. van Noort, “Dental ceramic,” in Introduction to Dental Materials, 2nd ed. Mosby Ltd., 2002, pp. 231–256.

[17] PJ. Steiner, JR. Kelly, and AA. Giuseppetti, “Compatibility of ceramic-ceramic systems for fixed prosthodontics,” International Journal of Prosthodontics, vol. 10, no. 4, pp. 375–380, 1997.